Изобретение будущего. Часть 1: 1900–1910

В первой серии очерков об эпохе самого быстрого прогресса в человеческой истории мы вместе с журналом Wired вспоминаем, как изменились наши представления о пространстве и времени, как было учреждено ФБР и как изобретение паса вперёд спасло американский футбол от вымирания.

E=m∙c². Самое знаменитое уравнение в истории физики. Оно говорит о том, что вещество и энергия взаимообратимы, то есть, по сути, являются формами друг друга, и их эквивалентность привязана к фундаментальной константе вселенной — скорости света.

Появившееся в ноябре 1905 года уравнение было последним в череде открытий, сделанных смелым 26-летним учёным по имени Альберт Эйнштейн. За один-единственный год этот полубог опубликовал четыре работы, которые перевернули вверх дном тысячелетние представления о пространстве, времени, свете и субатомном мире.

После E=m∙c² Эйнштейн заморочил нам головы Специальной теорией относительности, в которой скорость света признаётся универсальной постоянной, а все другие меры оказываются относительными к движению наблюдателя. Поэтому учёные, которые обгоняют друг друга на сверхбыстрых космических кораблях, не согласятся практически ни с чем: они будут по-разному оценивать течение времени, массу самих себя и даже длину своих кораблей.

Эйнштейн опубликовал также работу по броуновскому движению, заметив, что крошки, плавающие в горячей жидкости (например, в чае), ведут себя хаотически, словно их подталкивают какие-то невидимые частицы, и предложив тем самым ещё один аргумент в пользу существования атомов, которые в 1905 году оставались всё ещё теоретическим построением. Кроме того, Эйнштейн дал объяснение фотоэлектрическому эффекту (он лежит в основе солнечной энергетики), за что годы спустя получил Нобелевскую премию. Всё вместе даровало учёному мировое признание и место в ряду самых гениальных представителей человечества.

Альберт Марш (фото Cyber Toaster Museum).

1906: нагревательный элемент тостера

Поджаренный хлеб — главный элемент завтрака «в западном стиле» — оказался предвестником промышленного переворота. Именно тостер стал первым электрическим прибором, который упростил жизнь обычного человека.

Это сделал американский изобретатель из штата Иллинойс Альберт Марш, воспользовавшийся «металлургической магией» и запатентовавший в 1906 году то, что он назвал «хромелем» (chromel). Четыре части никеля и одна часть хрома — таким был секрет первого в меру прочного нагревательного элемента, который наконец-то позволил в полной мере извлечь бытовую выгоду из стремительно распространявшихся электросетей и проложил дорогу пылесосам, стиральным машинам, кухонным плитам, гаражным дверям и символу всего самого современного — блендеру.

Все эти продавцы пылесосов, которые кочуют от дома к дому и от офиса к офису, все эти рекламщики в долгу перед Маршем. Он принёс в наши дома современность.

1905: пас вперёд в американском футболе

В начале XX века американский футбол представлял собой свалку грубых великанов. Недавно изобретёнными шлемами настоящие мужчины брезговали. Пасами почти не пользовались. Одна команда образовывала боевую формацию под названием «летящий клин», а другая с разбега врезалась в дружный строй, стремясь разбить его и добраться до игрока с мячом. Нокауты были обычным делом.

В 1905 году таким образом погибло (!) 15 игроков школьной лиги и три — студенческой. Разумеется, сия жестокая забава находилась под постоянным огнём критики, и в результате университеты Гарвардский, Колумбийский, Северо-Западный, Стэнфордский и Калифорнийский в Беркли бросили играть. После этого вмешался президент.

Теодор Рузвельт, завзятый болельщик и выпускник Гарварда, принимавший участие во второй игре между Гарвардом и Йелем за всю историю американского футбола, стал инициатором выработки новых правил. Так появился пас вперёд, который сместил акцент с массы игрока на скорость и мастерство.

В следующий раз, когда вы вскочите на ноги после результативной передачи Пейтона Мэннинга, помяните старика Тедди за то, что он подарил вам эту игру.

Танк — настолько важная часть современных вооружённых сил, что легко забыть, как на заре XX века он был научной фантастикой. В 1903 году Герберт Уэллс опубликовал жуткий рассказ «Сухопутные броненосцы» (The Land Ironclads), который сразу же стал руководством к действию. Повествование ведётся от имени военного корреспондента, который пытается понять, что это за таинственное чудовище. Уэллс описывал махину как огромное, неуклюжее насекомое 25−30 м длиной, которое зашло во фланг траншеи и продольным огнём выкосило находившихся там солдат.

Когда Уэллс сочинял этот рассказ, окопная война находилась в зачаточном состоянии. Но писателю удалось предугадать основную проблему этого метода боевых действий: как справиться с противником, который всё роет и роет, а в ответ на ваши манёвры открывает кинжальный огонь. Ответом должен был стать симбиоз толстой брони и артиллерии, который неуклонно продвигается вперёд, защищая скрытых внутри солдат. И в год публикации рассказа французская армия приступила к реализации идеи моторизованной пушки, которую решено было поставить не на колёса, а гусеницы — для надёжности. Увы, проект артиллерийского капитана Левавассёра погиб бюрократической смертью в 1908 году, но в то же время британские, австрийские и германские военные круги с большей серьёзностью отнеслись к прототипам современных танков.

В XX веке война стала механизированной, и во всех развитых странах методы ведения боевых действий ориентировались на бронетехнику. США даже привезли «Абрамсы» в Ирак, но выяснилось, что в условиях партизанской войны в незнакомой местности им нечего противопоставить самодельным минам. Та война, по-видимому, стала началом конца приоритета «сухопутных броненосцев», чего не мог предвидеть даже Герберт Уэллс.

1907: вакуумная трубка

Сегодняшние компьютеры построены на транзисторах — крошечных полупроводниковых приборах, отвечающих за «нолики» и «единички». Когда-то тем же самым занимались большие стеклянные цилиндры.

Подобно многим другим устройствам у вакуумной трубки много отцов — от Томаса Эдисона и Николы Теслы до Джона Амброза Флеминга и Роберта фон Либена. Но самый крупный прорыв совершил в 1906 году Ли де Форест, который изобрёл триод. Первоначально он использовался для усиления звуковых сигналов, что способствовало широкому распространению радио (см. ниже), и одновременно стал важной вехой на пути к созданию компьютеров.

Уместно вспомнить, что лампочка Эдисона, по сути, как раз и была вакуумной трубкой. Но Форест поместил внутрь не один, не два, а три электрода, что позволило ей превратиться в электрический выключатель. При смене напряжения, идущего на один из терминалов, уменьшается ток между двумя другими. Таким образом положение «вкл» сменяется положением «выкл». Это и есть наши «единички» и «нолики».

Точно такая же концепция лежит в основе транзисторов. Но до них ещё далеко — они появятся только в 1947 году. Поэтому первые ЭВМ были «ламповыми», в том числе знаменитый британский «Колосс», с помощью которого во Вторую мировую расшифровывались немецкие донесения, а также его американский коммерческий преемник ENIAC. Последний предназначался для нужд Лаборатории баллистических исследований, и в нём было свыше 18 тыс. вакуумных трубок.

Кстати, в родном городке Де Фореста — Каунсил-Блаффс (штат Айова) — сегодня располагается мощный дата-центр корпорации «Гугл», что весьма символично.

1901: бензиновый «Мерседес»

Эпоха «безлошадных экипажей» в полной мере стартовала как раз в первое десятилетие XX века. В 1901 году появился первый «Мерседес» на бензине с шестилитровым четырёхцилиндровым двигателем в 35 л. с. Это была не только одна из наиболее мощных машин своего времени, но и одна из самых лёгких и к тому же самых технически совершенных: впускные клапаны приводились в действие распредвалом — неслыханно! Отдельных похвал заслуживала конструкция: Mercedes 35 был меньше, изящнее и к тому же имел удлинённую колёсную базу, что сделало его непревзойдённым гонщиком на первых соревнованиях, проводившихся по всей Европе.

Но лучше всех тогда покупали, как ни странно, электромобили. Компания Columbia не только продала больше всех в США в это десятилетие, но и установила рекорд скорости для четырёхколёсных транспортных средств с помощью полностью электрического автомобиля Red Devil. Бензин победил лишь после того, как в 1908 году на рынок вышел Ford Model T, взявший штурмом Америку не в последнюю очередь благодаря низкой цене.

1902: Nintendo выходит на мировой рынок

В 1633 году правительство Японии запретило играть в карты, разорвав отношения с западным миром. Тогда японцы придумали собственную карточную игру под названием ханафуда. Вместо западных мастей там фигурировали красивые картинки. Nintendo была основана в 1889 году как раз для производства популярных «цветочных карт». В 1902-м Япония снова открылась для торговли с остальным миром, и Nintendo стала первой фирмой в стране, занявшейся выпуском карт в западном стиле. Это принесло компании огромный успех и позволило расширить сферу интересов на другие игры. Оттуда лежала прямая дорога к электронным игрушкам и видеоиграм.



1902: «Путешествие на Луну»

В 1902 году французский киногенийЖорж Мельес взял зрителя с собой на Луну. С тех пор наш киновзгляд неотрывно устремлён к небу. Это был первый фантастический фильм, в котором показали космический корабль, попавший Луне прямо в глаз.

Опытный иллюзионист Мельес перенёс всё, что знал, на экран, став пионером специальных эффектов. Великого учителя чтут по сей день: Мартин Скорсезе воздал ему должное в прошлогоднем фильме «Хранитель времени».

1907: бакелит

Бакелит — первый в мире жёсткий синтетический пластик — назван по имени американского изобретателя Лео Бакеланда, бельгийского иммигранта, сколотившего состояние благодаря продаже патента на фотобумагу фирме Eastman Kodak. Бакелит сделал возможной целую отрасль промышленности и заложил основу пластмассовой революции XX века. Изобретён в 1907-м, запатентован в 1909-м. До этого пластик был гибким наподобие шеллака.

С помощью двухметрового пресса Бакеланд пропитывал дерево смесью формальдегида и карболки, но нашёл побочный продукт термореактивных полимерных смол более перспективным — более прочным и устойчивым, а также обладающим свойством электрической изоляции.

После этого Бакеланда избрали президентом ряда важнейших химических организаций планеты, в том числе Национального научно-исследовательского совета США и Американского химического общества.

Патент давно истёк, но полиоксибензилметиленгликольангидрид мы по-прежнему называем бакелитом.

1910: радио

В начале XX века новые устройства появлялись одно за другим. Так, всеобщее признание получил патефон, что спровоцировало рождение индустрии звукозаписи. Компактные пылесосы помогли в борьбе с грязью на коврах. Но самым влиятельным изобретением, конечно же, стал радиоприёмник.

Первая радиопередача состоялась в 1905 году. Тогда это называли беспроводным телеграфом, поскольку сообщения кодировались азбукой Морзе. Устройства, основанные на работах Гульельмо Маркони, Николы Теслы и других, использовались в основном для связи между судами и берегом. Лишь изобретение триода (см. выше) превратило радио во всемирную систему связи.

Вакуумная трубка Фореста выполняла роль электронного усилителя следующим образом: два электрода создавали поток электронов (постоянный ток), а третий служил модулятором, усиливая, выпрямляя или настраивая сигнал, который затем отправлялся в приёмник (громкоговоритель), что преобразовывал его в звук. Форест, придумавший также сам термин «радио», провёл первую публичную радиотрансляцию, которая состоялась 12 января 1910 года: в эфире звучала опера «Тоска». Так и случилась революция человеческого общения — теперь мы могли обмениваться информацией со всем миром. Изменилась и сфера развлечений: появились музыкальные программы и сериалы. Никакое другое устройство, изобретённое в те годы, не может сравниться с радио по культурному эффекту.

1908: основание ФБР

Генеральный прокурор США Чарльз Бонапарт, служивший в этой должности при Теодоре Рузвельте, в 1908 году учредил Бюро расследований. Организация начинала с десяти секретных агентов и нескольких следователей Министерства юстиции. В ФБР службу переименовали в 1935 году.

Имеет ли он отношение к Наполеону? Имеет! Его дедом был Жером Бонапарт — младший брат французского императора.

1900: фотоаппарат Kodak Brownie

Когда Brownie вышла на рынок, начиная столетие любительской фотографии, она представляла собой всего лишь картонную коробку за один доллар с объективом и затвором. К тому времени Джордж Истмен, основатель компании Kodak, уже вовсю продавал катушечную фотоплёнку и доступные по цене складные фотоаппараты, которые помещались в кармане пальто. Собственно, Kodak — это название первой камеры, выпущенной им в 1888 году. Она обладала постоянным фокусным расстоянием и позволяла сделать 100 снимков, после чего её надо было отправить обратно производителю для получения фотографий.

Brownie получила своё название в честь брауни — маленьких человечков, персонажей комиксов Палмера Кокса (подозрительно похожих на коротышек Николая Носова во главе с Незнайкой). Бренд, что называется, был раскручен, особенно среди детской аудитории. В рекламной кампании упор делался на то, что с аппаратом справится даже ребёнок.

Низкая цена (тогдашний доллар — это примерно $30 сегодня) и простота в использовании гарантировали камере широкую популярность. Едва ли не каждая семья получила возможность останавливать мгновения своей повседневной жизни. Именно тогда родилась та культура любительской фотографии, которая по сей день гарантирует успех интернет-сервисам вроде «Инстаграма».

Тогдашние руководства по эксплуатации советовали снимать лишь в первые часы после рассвета или перед закатом, причём модель должна была быть полностью освещена солнцем. Зато выдержка варьировалась от четырёх секунд до пяти минут в случае плохого освещения и съёмки внутри помещений. А сегодня мы приходим в бешенство от того, что цифровые камеры стандарта ISO 6400 выдают зернистые снимки, когда мы снимаем, как говорится, при свечке.

Интересно, что первым пользователям Brownie рекомендовалось выравнивать положение фотоаппарата в соответствии с размерами и пропорциями объекта. Сегодняшние перспективные снимки, когда основание здания кажется толще его вершины, считались ошибкой.

За два доллара можно было купить не только камеру, но и катушку на 117 кадров (плёнка 57,15 мм — 2,25 дюйма), а также право на печать фотографий.

Марка Brownie просуществовала более 60 лет. Было выпущено свыше ста моделей, разошедшихся миллионными сериями. Это были первые фотоаппараты нескольких поколений фотолюбителей.

Несмотря на уже исчерпанный лимит в двенадцать очерков, стоит упомянуть и о голубиной камере немецкого аптекаря Юлиуса Нойброннера, запатентованной в 1908 году. Он оснащал птиц небольшими фотоаппаратами с таймером и печатал снимки сразу по их возвращении, продавая под видом почтовых открыток. А вы говорите: «Беспилотники!»

Подготовлено по материалам Wired.